(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
すべり出し窓の障子を開閉する開閉機構及び該開閉機構を駆動するブラシレスモータを備えた開閉装置であって、
演算制御部及び記憶部を有する開閉制御装置と、
前記演算制御部からの指令に基づいて前記ブラシレスモータを駆動制御するモータドライバと、
前記ブラシレスモータの位置検出センサである磁気センサから出力された信号を処理する信号処理回路とを備え、
前記開閉機構及びブラシレスモータを取り付けた後のリモコンの初回操作時又はリモコンによる選択により開位置記憶モードにすることができ、この開位置記憶モードでは、警戒音を鳴動させながら前記障子が前記開位置記憶モード終了後の通常モードよりもゆっくり開き、前記開位置記憶モードで前記障子の全開位置よりも内側のリモコン操作により指定した所望開位置に対応する前記ブラシレスモータのロータの回転数及び回転角度位置を、前記磁気センサからの信号に基づいて前記演算制御部で演算して前記記憶部に記憶し、この記憶が完了した際には警戒音が鳴動し、前記通常モードでは、前記障子を開く際に、前記記憶部に記憶した前記所望開位置に対応する前記ロータの回転数及び回転角度位置で前記ブラシレスモータを停止させるように、前記演算制御部から前記モータドライバへ指令を送ることを特徴とするすべり出し窓の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障子を電動で開閉操作するすべり出し窓の開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ルーバー窓、オーニング窓、すべり出し窓又は天窓等の開閉窓の開閉装置として、障子を開閉する開閉機構を電動モータにより駆動するものがある（例えば、特許文献１〜３参照。）。
このような電動による開閉装置では、リモコンの開ボタン又は閉ボタンを押すことにより電動モータに通電され、電動モータの駆動トルクが開閉機構に伝達されて障子が開閉する。
また、障子を開閉する際に全開及び全閉位置で停止させる制御は、障子の全開状態又は全閉状態で電動モータの電流値が所定のしきい値を所定時間継続して越えた場合に電動モータへの通電を遮断して駆動を停止する、いわゆる過電流検知により行われるのが一般的である（例えば、特許文献１及び３参照。）。
このような過電流検知により全開及び全閉位置で障子を停止させる開閉制御によれば、位置決め用のリミットスイッチが不要になるため、コストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５６３９５号公報
【特許文献２】特開２００８−３８３６８号公報
【特許文献３】特許第３４６９４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の過電流検知により全開及び全閉位置で障子を停止させる開閉制御を行う開閉装置では、障子を開く度毎及び障子を閉じる度毎に電動モータが必ず過負荷状態になるため、電動モータの寿命が低下するとともに無駄なエネルギーを消費している。
【０００５】
そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、位置決め用のリミットスイッチを用いることなく、電動モータの寿命低下及び無駄なエネルギー消費を抑制するように障子の開閉制御を行うことができるすべり出し窓の開閉装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るすべり出し窓の開閉装置は、前記課題解決のために、すべり出し窓の障子を開閉する開閉機構及び該開閉機構を駆動するブラシレスモータを備えた開閉装置であって、演算制御部及び記憶部を有する開閉制御装置と、前記演算制御部からの指令に基づいて前記ブラシレスモータを駆動制御するモータドライバと、前記ブラシレスモータの位置検出センサである磁気センサから出力された信号を処理する信号処理回路とを備え、前記開閉機構及びブラシレスモータを取り付けた後のリモコンの初回操作時又はリモコンによる選択により開位置記憶モードにすることができ、この開位置記憶モードでは、警戒音を鳴動させながら前記障子が前記開位置記憶モード終了後の通常モードよりもゆっくり開き、前記開位置記憶モードで前記障子の全開位置よりも内側のリモコン操作により指定した所望開位置に対応する前記ブラシレスモータのロータの回転数及び回転角度位置を、前記磁気センサからの信号に基づいて前記演算制御部で演算して前記記憶部に記憶し、この記憶が完了した際には警戒音が鳴動し、前記通常モードでは、前記障子を開く際に、前記記憶部に記憶した前記所望開位置に対応する前記ロータの回転数及び回転角度位置で前記ブラシレスモータを停止させるように、前記演算制御部から前記モータドライバへ指令を送るものである。
【０００７】
このようなすべり出し窓の開閉装置の構成によれば、通常モードで障子を開く際にブラシレスモータが過負荷になる位置まで開かないため、障子を開く際にはブラシレスモータが過負荷状態になることがない。
よって、障子を開く度毎に過電流検知により全開位置で障子を停止させる制御を行う開閉装置と比較して、ブラシレスモータの寿命低下及び無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
また、開位置記憶モードでリモコン操作により障子の全開位置よりも内側の所望開位置を指定して記憶しておくので、障子の所望開位置（障子の所望開き角度）を容易に設定して、その開位置まで障子を開くようにすることができるとともに、その設定変更を容易に行うことができる。
さらに、ブラシレスモータの位置検出センサである磁気センサ、例えばブラシレスモータの磁極位置検出に用いるホール素子を利用してブラシレスモータの回転数及び回転角度位置を演算制御部で演算することができるため、コストを低減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明に係るすべり出し窓の開閉装置によれば、位置決め用のリミットスイッチを用いることなく、ブラシレスモータの寿命低下及び無駄なエネルギー消費を抑制するように障子の開閉制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係るすべり出し窓の開閉装置が用いられた横すべり出し窓の障子を開いた状態を示す縦断右側面図である。
【図２】同じく横断平面図である。
【図３】制御基板の構成例を示すブロック図である。
【図４】開位置記憶モードにおける動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書において、室内側から室外側へ向かう方向（図中矢印Ｆ参照。）の前側を前、後側を後とし、左右は前方に向かっていうものとする。
【００１１】
図１及び図２に示す横すべり出し窓１は、電動の開閉装置２により窓枠３に取り付けられた障子４を室外側へ開くことができるものである。
窓枠３は上枠３Ｕ及び下枠３Ｌ並びに左右の縦枠３Ｓ，３Ｓにより、障子４は上框４Ｕ及び下框４Ｌ並びに左右の縦框４Ｓ，４Ｓ及び前後２枚のガラス４Ｇ，４Ｇ等により構成され、左右の縦枠３Ｓ，３Ｓと左右の縦框４Ｓ，４Ｓとの間に取り付けられた左右のステー５，５により障子４は窓枠３により支持されているため、窓枠３内に組み込まれた障子４を前側（室外側）へ開くことができる。
【００１２】
開閉装置２は、障子４を開閉する開閉機構１１及び開閉機構１１を駆動する電動モータであるブラシレスモータ（例えば３相ブラシレスＤＣモータ）１２等を備えている。
開閉機構１１は、下枠３Ｌに取り付けられる基体２３に支持された、左端に操作軸８を有して左右方向に延びるウォーム９、ウォーム９に噛み合い、垂直軸Ａまわりに揺動するウォームホイール１０、ウォームホイール１０と基端が一体化された、前方水平面内に延びる第１揺動アーム２１、第１揺動アーム２１に中間部分が垂直軸であるピン２７により枢結され、一端（室内側端部）に取り付けられた垂直軸であるピン２８が窓枠側金具６の左右方向に延びる長穴６Ａ内に挿通され、他端（室外側端部）に取り付けられた垂直軸であるピン２９が障子側金具７の左右方向に延びる長穴７Ａ内に挿通された第２揺動アーム２２等からなり、操作軸８を回転（正転又は逆転）することにより障子４を開閉することができる。
また、基体２３に支持されたブラシレスモータ１２の出力軸が減速機（例えば遊星歯車減速機）２５に入力され、この減速機２５の出力軸２６が歯車列を介して又はカップリングにより操作軸８に連結されるため、ブラシレスモータ１２を駆動することにより障子４を開閉することができる。
【００１３】
図１及び図２に示す基体２３には図３に示す制御基板３０が取り付けられてカバー２４Ａ，２４Ｂにより覆われ、図３のＡＣアダプタ３１からの電源入力がレギュレータ３２により制御基板３０内部で使用する電圧に変換され、制御基板３０における開閉制御装置１４の演算制御部１４Ａからの指令に基づいてモータドライバ１５がブラシレスモータ１２に電力を供給することにより、ブラシレスモータ１２が駆動制御される。
また、ブラシレスモータ１２には、位置検出センサである磁気センサ１３が設けられ、磁気センサ１３からの出力信号は、信号処理回路１６により処理された後に演算制御部１４Ａへ入力される。
そして、前記出力信号を用いてブラシレスモータ１２のロータの磁極位置が検出され、検出された磁極位置を用いて演算制御部１４Ａがモータドライバ１５の転流回路のスイッチング素子のスイッチングを行う。
【００１４】
さらに、演算制御部１４Ａは前記出力信号を用いてブラシレスモータ１２のロータの回転数及び回転角度位置を演算することができる。
すなわち、磁気センサ１３は、例えばホール素子であり、４極ロータに対してステータ側に３個のホール素子を６０度間隔に配置しており、これらの３チャンネル出力（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相）を利用して、ロータの磁極位置検出並びにロータの回転数及び回転角度位置を演算することができる。
なお、磁気センサ１３は、ホール素子に限定されるものではなく、磁気抵抗素子を用いて構成されるものであってもよい。
【００１５】
通常モードにおけるリモコン発信機１７の操作入力（例えば「開く」、「閉じる」、「止まる」のボタン操作）により、この操作入力信号が無線信号として発信され、この信号を受信したリモコン受信機１８から演算制御部１４Ａに前記信号が入力され、演算制御部１４Ａにより制御プログラムが実行されて障子４が開、閉又は停止をする。
なお、ブザー１９及び発光ダイオード（ＬＥＤ）２０は、動作状態やエラーを表示するものである。
【００１６】
次に、このような通常モードにおける動作を行う前に行われる開位置記憶モードについて説明する。
この開位置記憶モードには、横すべり出し窓１に開閉機構１１及び電動モータ１２等を取り付けた後のリモコン１７の初回操作時又はリモコン１７による選択によりすることができる。
なお、前記リモコン１７の初回操作時は、コンセントを抜き差しした後又はリセットボタンを押した後等における操作時も含むものである。
また、前記リモコン１７の初回操作時ではなくリモコン１７による選択により開位置記憶モードにする構成としては、例えば、リモコン１７にモード選択ボタン若しくはスイッチ等を設ける構成、又は、「開く」及び「止まる」ボタンを同時に押す構成等がある。
【００１７】
例えば前記リモコン１７の初回操作時において、開位置記憶モードにおける動作を示す図４において、ステップＳ１でリモコン１７の「開く」ボタンを押すと、図３に示すブザー１９により警戒音（例えば第１の警戒音）を鳴動させながら障子４が通常モードよりもゆっくり開く。
このように障子４が開く動作を行っている際に、障子４が全開となってブラシレスモータ１２が過負荷になる前にリモコン１７の「停止」ボタン又は「閉じる」ボタンが押された場合には（図４のステップＳ２の「Ｙｅｓ」参照。）、ステップＳ４のように演算制御部１４Ａによりモータドライバ１５からブラシレスモータ１２への通電が遮断され、このように障子４の全開位置よりも内側のリモコン１７の操作により指定した所望開位置に対応するブラシレスモータ１２のロータの回転数及び回転角度位置を、磁気センサ１３からの信号に基づいて上述のとおり演算制御部１４Ａで演算して記憶部１４Ｂに記憶する（ステップＳ５）。このブラシレスモータ１２のロータの回転数及び回転角度位置の記憶（位置記憶）が完了した際には警戒音（例えば第２の警戒音）が鳴動する。
【００１８】
このような開位置記憶モードで前記所望開位置に対応するブラシレスモータ１２のロータの回転数及び回転角度位置の記憶を完了した後には自動的に通常モードになるか、あるいは選択により通常モードにすることができるため、上述のリモコン発信機１７の操作入力（例えば「開く」、「閉じる」、「止まる」のボタン操作）により、障子４の通常の開閉又は停止操作をすることができる。
【００１９】
このような通常モードでは、障子４を開く際に、記憶部１４Ｂに記憶した前記所望開位置に対応する前記ロータの回転数及び回転角度位置でブラシレスモータ１２を停止させるように演算制御部１４Ａからモータドライバ１５へ指令を送る。
したがって、このような電動の開閉装置２の構成によれば、通常モードで障子４を開く際にブラシレスモータ１２が過負荷になる位置まで開かないため、障子４を開く際にはブラシレスモータ１２が過負荷状態になることがない。
よって、障子４を開く度毎に過電流検知により全開位置で障子４を停止させる制御を行う開閉装置と比較して、ブラシレスモータの寿命低下及び無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
【００２０】
また、障子４の所望開位置（障子４の所望開き角度）を容易に設定して、その開位置まで障子４を開くようにすることができるとともに、その設定変更を容易に行うことができる。
さらに、ブラシレスモータ１２の位置検出センサである磁気センサ１３、例えばブラシレスモータ１２の磁極位置検出に用いるホール素子を利用してブラシレスモータ１２の回転数及び回転角度位置を演算制御部１４Ａで演算することができるため、コストを低減することができる。
【００２１】
なお、障子４の全閉位置については、障子４を閉じる度毎に全閉位置となった状態をブラシレスモータ１２の過負荷により検出し、その位置で障子４を停止させるように制御してもよいし、上述の開位置記憶モードと同様に、通常モードと異なる閉位置記憶モードとして、記憶部１４Ｂに全閉位置に対応するブラシレスモータ１２のロータの回転数及び回転角度位置を記憶しておき、通常モードで障子４を閉じる際に記憶部１４Ｂに記憶しておいた前記ロータの回転数及び回転角度位置でブラシレスモータ１２を停止させるように演算制御部１４Ａからモータドライバ１５へ指令を送るようにしてもよい。
【００２２】
以上の説明においては、横すべり出し窓を示したが、縦すべり出し窓であってもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１  横すべり出し窓
２  開閉装置
３  窓枠
３Ｕ  上枠
３Ｌ  下枠
３Ｓ  縦枠
４  障子
４Ｕ  上框
４Ｌ  下框
４Ｓ  縦框
４Ｇ  ガラス
５  ステー
６  窓枠側金具
６Ａ  長孔
７  障子側金具
７Ａ  長孔
８  操作軸
９  ウォーム
１０  ウォームホイール
１１  開閉機構
１２  ブラシレスモータ（電動モータ）
１３  磁気センサ（位置検出センサ）
１４  開閉制御装置
１４Ａ  演算制御部
１４Ｂ  記憶部
１５  モータドライバ
１６  信号処理回路
１７  リモコン発信機
１８  リモコン受信機
１９  ブザー
２０  発光ダイオード
２１  第１揺動アーム
２２  第２揺動アーム
２３  基体
２４Ａ，２４Ｂ  カバー
２５  減速機
２６  出力軸
２７，２８，２９  ピン（垂直軸）
３０  制御基板
３１  ＡＣアダプタ
３２  レギュレータ
【図１】
0005402331.tif 000002
【図２】
0005402331.tif 000003
【図３】
0005402331.tif 000004
【図４】
0005402331.tif 000005